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在一定條件下，毒物對機體的毒性作用具有一定的選擇性。一種毒物對某一種生物有損害，而對其它組織器官無毒性作用，這種毒物對生物體的毒性作用稱為選擇性毒性。受到損害的生物或組織器官稱為靶生物或靶器官。
人類常常利用化學物品的選擇性毒性殺滅對人類生活無益或有害的生物體。例如，農業上使用的農藥，可殺死昆蟲及某些競爭性植物，而不危害種植的植物。又如，畜牧業和人類醫學中使用的抗生素，它可對不希望的有機體（如細菌）產生選擇性毒性，而對人、畜無害。毒物對機體存在選擇性毒性的原因可能有以下幾個方面：
1、物種和細胞學的形態學差異 例如，植物在許多方面不同於動物，缺少神經系統，缺少有效的循環系統和肌肉組織，但卻有光合作用和細胞壁。又如，細菌具有細胞壁而人類卻沒有，正是利用這種差異而研製的具有選擇性毒性的化學藥物，如青黴素和先鋒黴素等，可殺滅細菌而對人體細胞相對無損害。
2、對毒物或其代謝物的蓄積能力的差異 如在醫學上用放射性碘治療甲狀腺機能亢進，就是利用甲狀腺選擇性蓄積碘的功能。
3、對毒物在體內生物轉化過程的差異 例如，細菌不能直接吸收葉酸，要利用對氨基苯甲酸、谷氨酸和蝶啶來合成，但人類卻只能從食物中吸收葉酸而不能自身合成。因此磺胺類藥物對細菌有選擇性，對人類卻沒有。黃麴黴素B1對大鼠和小鼠的致癌作用也存在不同的選擇性。小鼠能抵抗黃麴黴素B1致肝癌作用，原因是小鼠體內含有一種穀胱甘肽轉硫酶的同功異構酶，該酶與黃麴黴素B1的致癌性還氧化物具有高度親和力，可對黃麴黴素進行解毒。而大鼠對黃麴黴素的這種解毒作用較低，即使攝入很少量的黃麴黴素也可誘發肝臟腫瘤。
4、對毒物所造成損害的修復能力存在差異 例如，化合物N-甲基脲主要誘發大鼠產生腦部腫瘤，在肝臟未發現。這是因為肝臟能有效地將DNA和分子中形成的O6-烷基-鳥嘌呤進行酶解，而腦組織中卻不存在這種酶解作用。
